EP3530598B1 - Antriebssystem für eine behältertransportstrecke sowie behältertransportstrecke mit einem solchen antriebssystem - Google Patents
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- EP3530598B1 EP3530598B1 EP19157488.8A EP19157488A EP3530598B1 EP 3530598 B1 EP3530598 B1 EP 3530598B1 EP 19157488 A EP19157488 A EP 19157488A EP 3530598 B1 EP3530598 B1 EP 3530598B1
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Definitions
- the invention relates to a container transport path according to the preamble of claim.
- Container transport sections for transporting containers, in particular also for transporting bottles, and in particular containers or bottles made of plastic, in particular PET (polyethylene terephthalate) are known, in particular in an embodiment in which several rotors, each driven to rotate about a vertical machine axis - Connect or transport star-like container transporters in a container transport direction to each other.
- Several container holders are formed on the container conveyors, distributed around the respective machine axis, for example also for hanging transport of the containers designed as PET bottles, e.g. container holders in the form of bottle holders, grippers or clamps.
- the container transport section runs through a container treatment machine or a container treatment unit, for example through a machine for cleaning, sterilizing, filling, sealing, labeling and/or printing the containers, then this container transport section is within the machine or within the unit by a container conveyor driven to rotate about the machine axis formed in the form of a rotor on which the treatment of the containers arranged there takes place. At least one further container conveyor, preceding or following in the direction of transport of the container, then usually forms the container inlet or outlet of the container treatment machine or container treatment unit.
- a container transport route according to patent claim 1 is designed.
- a special feature of the container transport section according to the invention is that with several container transporters of the revolving type adjoining one another in the transport direction at a container transfer area, ie with container transporters of a container transport section revolving around a machine axis, only one container transporter has its own drive, while the container transporters preceding and/or preceding this container transporter in the transport direction or trailing container transporters are connected directly to one another in terms of drive in each case at their circumference for torque transmission, in such a way that two are in one container transfer area adjoining container transporters in the broadest sense each have an opposite direction of rotation while rolling on one another.
- the direct drive connection is achieved by mutually engaging magnetic teeth on the circumference of the container conveyors, as can be seen from FIG DD 103 703 are basically known for mechanical transmission.
- Container transporters in the sense of the present invention are, in particular, transport stars of a container transport line that can be driven to revolve around a vertical or essentially vertical machine axis and are used for transporting and hanging transport of containers between machines or units of a container treatment plant.
- a container conveyor is also a rotor of a container treatment machine or a container treatment unit, for example a machine or unit for cleaning, sterilizing, filling, sealing, labeling or printing containers, rotating around a vertical or a substantially vertical machine axis.
- Containers in the context of the invention are in particular cans, bottles, tubes, pouches, each made of metal, glass and/or plastic, but also other packaging materials, in particular those suitable for filling powdery, granular, liquid or viscous products.
- the drive system is particularly suitable for driving container transport routes on which containers, preferably bottles made of plastic, for example PET, which are characterized by their low weight (mass), are transported.
- the container transport section 1 comprises two container transporters 3.1 and 3.2 of a circulating type, ie container transporters 3.1 and 3.2, each on its own machine element or on its own support column, which is in the figure 1 for the container conveyor 3.2 is indicated with 4, are rotatably mounted about a vertical or substantially vertical machine axis MA and rotate about its machine axis MA during operation of the container transport path 1 in the direction of the arrow TR.
- the container conveyor 3.2 in the transport direction (arrows TR) on the container conveyor 3.1.
- the two essentially identically designed container conveyors 3.1 and 3.2 are each designed for hanging transport of the containers 2, i.e. they have a large number of container carriers or container receptacles 5 distributed around the machine axis MA on their circumference at equal spacings, which are arranged on the circumference of a rotor or a spoke wheel-like support wheel 6 are provided and on which the containers 2 are held hanging on a flange or neck ring formed on the container neck below their container opening 2.1, so that their container axes are oriented parallel or essentially parallel to the machine axis MA.
- the container receptacles 5 are, for example, container clamps or recesses open towards the periphery of the respective container conveyor 3.1 or 3.2, as is known to the person skilled in the art.
- the two container conveyors 3.1 and 3.2 run synchronously about their machine axis MA during operation of the transport section 1, but in opposite directions, namely in the case of the 1 selected representation of the container conveyor 3.1 counterclockwise and the container conveyor 3.2 clockwise, in such a way that whenever a container receptacle 5 of the container conveyor 3.1 has reached the container transfer area 7 with a container 2, there is also a free container receptacle 5 of the container conveyor 3.2 for receiving this container 2 conveyed to the container transfer area 7 is ready.
- a special feature is that only one container transporter of the entire container transport route 1, for example only container transporter 3.2, has its own electric motor drive or is connected to its own electric motor drive, while other container transporters preceding or following container transporter 3.2 in the transport direction (arrow TR) ie, in the illustrated embodiment, the container transporter 3.1 does not have its own drive motor, but is driven by the container transporter 3.2 by a direct, immediate torque transmission that acts directly between the container transporters or their rotors or support wheels 4.
- the torque transmission is in the Figures 1 - 4
- the embodiment shown and not belonging to the invention is achieved by means of toothed wheels or ring gears, i.e. mechanical teeth 8, which are provided on the circumference of the container conveyors 3.1 and 3.2 or their rotors or support wheels 4 and which mesh with one another on the container transfer area 7 in such a way that at the container transfer area 7 constantly at least one tooth of the toothing 8, for example of the transport wheel 3.2, engages in a tooth gap formed between two teeth of the toothing 8 of the transport wheel 3.1 or vice versa, so that a constant, backlash-free or essentially backlash-free drive connection between the in the transport direction (arrows TR) adjoining container transporters 3.1 and 3.2 and also between any further container transporters at the respective container transfer area 7.
- the respective toothing 8 in the illustrated embodiment is formed by a large number of segments 9, which have the teeth of the toothing on their radially outer side in relation to the machine axis MA and adjoin one another in the circumferential direction of the respective container conveyor at the circumference of the relevant rotor or support wheel 4 are provided.
- the teeth can also be formed in one piece.
- the design is also such, for example, that the respective toothing 8 or the root or pitch circle of this toothing has a radial distance from the associated machine axis MA that is the same or essentially the same as the radial distance that the container receptacles 5 or the container axes of the have on the container receptacles 5 held container 2 from the machine axis MA.
- the design is preferably such that the respective toothing 8 is in an axial direction parallel to the machine axis in the immediate vicinity of the container receptacles 7, ie at a distance from the container receptacles 5 that is less than the height of the container 2 in the direction have their container axis and is therefore also smaller than the dimension that has the movement space occupied by the containers 2 during transport in this axial direction.
- the toothing 8 is located above the container receptacles 5 and also above the container openings 2.1.
- each toothing 8 is generously recessed on each container receptacle 5 and thus on the container opening 2.1 of each container 2 suspended from a container receptacle 5, as shown in the figures with the recesses 10 formed at the transition between two segments 9.
- the recesses 10 formed at the transition between two segments 9.
- the recesses 10 which are open on the circumference of the container conveyor 3.1 and 3.2 are in the form of part circles or semi-circles in the illustrated embodiment formed, with a radius that is equal or substantially equal to the distance that two adjacent teeth of the toothing 8 have from each other.
- Each recess 10 is formed by two recesses which are provided at the transition between the segments 9 and complement each other to form the respective recess 10 .
- the edge of each recess 10 is preferably designed as a bevel in such a way that the open area of the teeth 8 above the container opening 2.1 of the respective container 2 held on a container receptacle 5 is enlarged.
- the recesses 10 prevent, among other things, that when the toothings 8 are meshed, the abraded material gets into the container 2 .
- the latter can also be achieved by a cover provided between the respective toothing 8 and the container receptacle 5 and protecting the container openings 2.1 from the toothing 8, for example by an annular cover plate, which is also coaxial with the spoked wheel-like carrying wheel 6 of the respective container conveyor 3.1 or 3.2 is attached to the machine axis MA and is designed, for example, to be continuous or segmented.
- the recesses 10 can also be designed differently, it being essential that the recesses 10 have a size that corresponds at least to the diameter of the container neck.
- the above-described design of the container conveyors 3.1 and 3.2 with the teeth 8 not only enables torque to be transmitted from the container conveyor equipped with a drive, i.e. from the container conveyor 3.2 in the illustrated embodiment, to a motorless container conveyor, i.e. to the container conveyor 3.1 in the illustrated embodiment in a particularly simple manner, but also makes it possible to keep the space above and below the container conveyors 3.1 and 3.2 free of any drive-related connections between the container conveyors that follow one another in the direction of transport, and in particular also to keep the machine elements or machine frames 4 used for mounting the container conveyors 3.1 and 3.2 form columnar with a diameter that is significantly smaller than the diameter that the container conveyors 3.1 and 3.2 have.
- gear-like teeth 8 instead of the gear-like teeth 8, other machine elements can also be used, which enable a direct and backlash-free or essentially backlash-free torque transmission, more precisely transmission of a circumferential force between the container conveyors 3.1 and 3.2 adjoining one another in the transport direction, again in such a way that torque or Circumferential force transmission in the transport direction (arrows TR) subsequent container transporters each have an opposite direction of rotation, as is required for the transfer of the container 2 from a container transporter 3.1 to the following container transporter 3.2 at the container transfer area 7.
- the Figures 5 - 8 show a schematic representation according to the invention of torque transmission with the aid of magnets 11, in particular with the aid of permanent magnets, which are provided on the circumference of the container conveyors 3.1 and 3.2, for example again above the container receptacles 5.
- the container shots 5 are in the Figures 5 - 8 only very simplified as shown in open recesses to the extent of the container conveyors 3.1 and 3.2.
- the magnets 11 effectively form a magnetic toothing 12 on the container conveyor 3.1 and a magnetic toothing 13 on the container conveyor 3.2.
- the magnets 11 of the magnetic toothings 12 and 13 act via a magnetic gap, which is formed on the respective container transfer area 7 or on a torque transmission area there, in the manner described in more detail below to transmit the torque from the container conveyor having the drive motor, for example from the container transporter 3.2 to the container transporter which has no drive motor, for example to the container transporter 3.1.
- the container transfer area 7 in turn forms that area where the torque transmission takes place.
- each magnetic toothing 12 and 13 are respectively arranged in groups 12.1 (magnetic toothing 12) and in groups 13.1 (magnetic toothing 13), these groups 12.1 and 13.1 each having, for example, the same number of magnets 11, ie in the illustrated one Embodiment three magnets 11 each. Furthermore, the magnets 11 in each group 12.1 and 13.1 are designed or arranged in such a way that the groups 12.1 and 13.1 are each on their side that forms the magnetic gap on the container transfer area 7, i.e. for example on the circumference of the container conveyors 3.1 or 3.2 have a pole sequence in the direction of rotation or transport (arrow TR), in which the polarity of the magnets 11 changes from magnet to magnet.
- arrow TR the direction of rotation or transport
- the magnets 11 in the pole sequence of the groups 12.1 are poled opposite to the magnets 11 in the pole sequence of the groups 13.1.
- the first magnet 11 with a first polarity based on the direction of rotation or transport (arrow TR)
- the next magnet 11 with a second polarity opposite to the first and the next magnet 11 again with the first polarity are on the magnet gap forming magnet Page, arranged for example on the circumference of the container conveyor 3.1.
- the first magnet 11 with the second polarity in relation to the direction of rotation or transport (arrow TR), the next magnet 11 with the first polarity and the next magnet 11 again with the second polarity are on the side forming the magnetic gap , Arranged for example on the periphery of the container conveyor 3.1.
- the first polarity is the south pole S and the second polarity is the north pole N.
- the number of magnets 11 in the groups 12.1 and 13.1 can deviate from three, but this is also the result of the alternating different poles of the magnets 11 on the sides of the groups 12.1 and 13.1 forming the magnetic gap, ie in the illustrated Embodiment consists of the scope of the respective container conveyor 3.1 and 3.2.
- the pitch of the groups 12.1, ie the distance that the groups 12.1 have from each other, is equal to the pitch of the groups 13.1.
- the number of groups 12.1 and 13.1 is preferably identical on the container conveyors 3.1 and 3.2.
- the arrangement is also such that between the individual groups 12.1 that follow one another in the direction of transport (arrow TR) and also between the groups 13.1 that follow one another in the direction of transport (arrow TR), an intermediate space or an interruption 14 is formed, on each of which a container receptacle 5 is located .
- the poles of the magnets 11 in the groups 12.1 have a greater mutual distance from one another in the direction of rotation or transport than the poles of the magnets 11 in the groups 13.1, ie in the illustrated embodiment the magnets 11 in the groups 13.1 are provided directly next to one another , While the magnets 11 of the groups 12.1 have a mutual distance a, as is particularly the case in FIG 7 is clearly recognizable.
- the repelling magnetic forces bring about an increased "rigidity" of the torque transmission, ie a reduction in the residual elasticity of the drive, which is essential for purely magnetic torque transmission, is achieved.
- One advantage of the magnetic torque transmission is, among other things, that there is no abrasion on the interacting magnetic teeth 12 and 13 .
- the magnetic toothings 12 and 13 or the magnetic gap formed between these toothings are below the container openings 2.1 of the containers 2 arranged on the receptacles 5, a cover protecting the container openings 2.1 can be dispensed with.
- the Figures 9-11 relate to a container transport path 1a not according to the invention, the three in the transport direction (arrows TR) each at a container transfer area 7 (detailed illustrations of figures 10 and 11 ) has adjoining container conveyors 3.1, 3.2 and 3.3.
- Each container conveyor in turn comprises a support wheel 6 rotatably mounted on a machine frame about a vertical machine axis MA, on the circumference of which the container receptacles 5 are designed for hanging the containers 2, which are preferably designed as bottles, on their neck ring.
- the container receptacles 5 are designed in the manner known to those skilled in the manner of clamps or grippers, each with two pivotally mounted gripper arms 18 and 19 which are prestressed by a spring 17 and which, in their closed position, correspond to the respective bottle Hold container 2 by the bottle neck like a clamp.
- the container receptacles with their support arms 18 and 19 and the associated spring 17 are each provided as complete structural units on the circumference of the relevant support wheel 6, so that the container receptacles 5 protrude radially beyond the peripheral surface of the support wheel 6.
- container transport line 1a too, only one of the container transporters, for example container transporter 3.2, has its own electric drive, while the other container transporters, i.e. for example the one preceding container transporter 3.2 in the transport direction (arrows TR) and the one preceding container transporter 3.2 in the transport direction (arrows TR) subsequent container transporters 3.3 do not have their own drive motor, but are driven at the respective container transfer area 7 by the torque transmission formed there by the container conveyor having the drive motor, for example by the container conveyor 3.2.
- the other container transporters i.e. for example the one preceding container transporter 3.2 in the transport direction (arrows TR) and the one preceding container transporter 3.2 in the transport direction (arrows TR) subsequent container transporters 3.3 do not have their own drive motor, but are driven at the respective container transfer area 7 by the torque transmission formed there by the container conveyor having the drive motor, for example by the container conveyor 3.2.
- the transmission of torque is ultimately in turn generated by magnetic force.
- one of these conveyors i.e. in the illustrated embodiment the container conveyors 3.1 and 3.3, is each provided with a type of toothing 20 on its circumference, which has a large number of teeth 21 arranged in pairs, whereby a gap 22 is formed between the teeth 21 of each of these pairs of teeth.
- each pair of teeth with the two teeth 21 and the gap 22 formed between these teeth is fastened as a circuit board 23 on the circumference of the relevant support wheel 6 in such a way that its teeth 21 protrude radially to the machine axis MA over the circumference of the support wheel 6.
- the toothing 20 is interrupted in such a way that, in a top view of the container conveyor 3.1 and 3.3, there is a container receptacle 5 between two pairs of teeth or plates 23, specifically at the same spacing from the two gaps 22 of adjacent plates 23, with this spacing also being half Distance between two consecutive gaps 22 in the toothing 21 in the direction of rotation of the container conveyor 3.1 or 3.3.
- the pitch distance is also half the distance between two consecutive ones in the direction of rotation of the container conveyor 3.1 or 3.3 Gaps 22 of the teeth 21 corresponds.
- the container receptacles are at a greater distance from one another, it is also possible for a plurality of teeth 21 and/or gaps 22 to be arranged between two container receptacles.
- the other container conveyor adjoining the respective container transfer area 7, i.e. container conveyor 3.2 in the illustrated embodiment, has teeth 24 formed by a plurality of finger-like teeth 25 protruding radially over the circumference of the relevant carrying wheel 6, the mutual spacing of which corresponds to the spacing of the gaps 22 corresponds to the toothing 20, so that at least one tooth 25 engages in a gap 22 at the respective container transfer area 7, which is also the torque transmission area, at any time and in any rotational position of the container conveyors 3.1-3.3.
- the number of teeth 25 is preferably equal to the number of gaps 22.
- a container receptacle 5 is provided in a plan view of the container conveyor in question, namely container conveyor 3.2, specifically, in the illustrated embodiment, at the same pitch of two adjacent teeth 25.
- the torque transmission in the embodiment according to the invention figure 12 takes place rather by magnetic forces which act essentially in the circumferential direction of the container conveyors 3.1 - 3.3 between the teeth 21 and 25.
- permanent magnets 11 are provided on the teeth 21 and 25 in such a way that the permanent magnet 11 of each tooth 25 engaging in a gap 22 faces with its poles a permanent magnet 11 provided on a tooth 21, which has the same polarity, i.e. the
- the south pole S of the permanent magnet 11 of the tooth 25 is the south pole S of the permanent magnet 11 on a tooth 21 forming the gap 22
- the north pole N of the permanent magnet 11 of the tooth 25 is the north pole N of the permanent magnet 11 facing the other tooth 21 forming the gap 22, as is also the case in FIG 12 is shown.
- the machine frame for supporting the container conveyors 3.1 - 3.3 is columnar with one opposite the container conveyor can be carried out with a greatly reduced diameter and below the container conveyors 3.1-3.3 there is an easily accessible space for cleaning, maintenance and repair purposes.
- the container transporters 3.1-3.3 are transport stars of the container transport route 1.
- at least one of the container conveyors 3.1 - 3.3 can also be the circulating transport element (rotor) of a container treatment machine or a container treatment unit, for example a machine or a unit for cleaning, sterilizing, filling or a unit or a machine for equipping containers, for example for labeling or printing on containers, etc.
- This transport element of the machine in question or of the unit in question is then also ultimately part of a Container transport path, namely part of the container transport path on which the containers are moved through the machine.
- the container conveyors 3.1-3.3 are designed for receiving the containers 2 in a suspended manner on the container receptacles 5.
- at least one container conveyor is designed in such a way that the container 2 is supported with its bottom on at least one container standing surface and/or is held on the container conveyor in some other way.
- the support wheels 6 are mounted centrally. However, this is not mandatory. It is also possible to form the support wheels 6 in the form of rings and to mount them on their circumference, which results in greater freedom in designing the internal installation space, for example.
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Behältertransportstrecke gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs .
- Behältertransportstrecken zum Transportieren von Behältern, insbesondere auch zum Transportieren von Flaschen, und dabei speziell von Behältern oder Flaschen aus Kunststoff, insbesondere aus PET (Polyethylenterephthalat) sind bekannt, insbesondere auch in einer Ausführung, in der mehrere, jeweils um eine vertikale Maschinenachse umlaufend angetriebene rotor- oder transportsternartige Behältertransporteure in einer Behältertransportrichtung aneinander anschließen. An den Behältertransporteuren sind um die jeweilige Maschinenachse verteilt mehrere Behälteraufnahmen gebildet, beispielsweise auch für einen hängenden Transport, der beispielsweise als PET-Flaschen ausgebildeten Behälter, z.B. Behälteraufnahmen in Form von Flaschenhaltern, Greifern oder Klammern.
- Verläuft die Behältertransportstrecke durch eine Behälterbehandlungsmaschine oder ein Behälterbehandlungsaggregat, beispielsweise durch eine Maschine zum Reinigen, Sterilisieren, Füllen, Verschließen, Etikettieren und/oder Bedrucken der Behälter, so ist diese Behältertransportstrecke innerhalb der Maschine oder innerhalb des Aggregates von einem um die Maschinenachse umlaufend angetriebenen Behältertransporteur in Form eines Rotors gebildet, an dem die Behandlung der dortigen Behälteraufnahmen angeordneten Behälter erfolgt. Wenigstens ein weiterer, in Transportrichtung der Behälter vorausgehender oder nacheilender Behältertransporteur bildet dann in der Regel den Behältereinlauf oder Behälterauslauf der Behälterbehandlungsmaschine bzw. des Behälterbehandlungsaggregates.
- Unabhängig von der speziellen Ausgestaltung der Behältertransportstrecke und der Behältertransporteure ist es erforderlich, die in Transportrichtung aneinander anschließenden Behältertransporteure gegenläufig und synchron derart anzutreiben, dass an jedem Behälterübergabebereich eine ordnungsgemäße und störungsfreie Übergabe der Behälter von einem Behältertransporteur an den in Transportrichtung folgenden Behältertransporteur erfolgt.
- Da ein zentraler Antrieb sämtlicher umlaufender Behältertransporteure einer Behältertransportstrecke schon allein wegen eines hohen konstruktiven Aufwandes nicht wünschenswert ist, ist es bisher üblich, die einzelnen, in Transportrichtung aneinander anschließenden Behältertransporteure insbesondere auch bei Behältertransportstrecken, die allein dem Transport der Behälter zwischen Behälterbehandlungsmaschinen dienen, jeweils mit einem eigenen elektromotorischen Antrieb zu versehen, wobei diese Antriebe dann für einen störungsfreien Transport der Behälter entsprechend synchronisiert werden. Auch diese Antriebssystem bedeutet einen nicht unerheblichen konstruktiven und steuerungstechnischen Aufwand, ermöglicht es aber zumindest, die Maschinengestelle, die zur Lagerung der transportsternartigen Behältertransporteure notwendig sind, als schlanke Säulen auszubilden, wodurch u.a. die Zugänglichkeit einer Behältertransportstrecke für Reinigungs- und/oder Wartungs- und/oder Reparaturzwecke verbessert wird.
US 1 047 288 A offenbart eine Behältertransportstrecke nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antriebssystem aufzuzeigen, mit dem der Antrieb von wenigstens zwei in Transportrichtung aneinander anschließenden Behältertransporteuren einer Behältertransportstrecke wesentlich vereinfacht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Behältertransportstrecke entsprechend dem Patentanspruch 1 ausgebildet.
- Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Behältertransportstrecke besteht darin, dass bei mehreren in Transportrichtung jeweils an einem Behälterübergabebereich aneinander anschließenden Behältertransporteuren umlaufender Bauart, d.h. bei jeweils um eine Maschinenachse umlaufenden Behältertransporteuren einer Behältertransportstrecke nur ein Behältertransporteur einen eigenen Antrieb aufweist, während die diesem Behältertransporteur in Transportrichtung vorausgehenden und/oder nacheilenden Behältertransporteure jeweils an ihrem Umfang für eine Drehmomentübertragung antriebsmäßig unmittelbar miteinander verbunden sind, und zwar derart, dass zwei in einem Behälterübergabebereich aneinander anschließende Behältertransporteure im weitesten Sinne sich an einander abwälzend jeweils eine entgegengesetzte Drehrichtung aufweisen. Die unmittelbare antriebsmäßige Verbindung wird dabei durch am Umfang der Behältertransporteure miteinander in Eingriff stehende magnetische Verzahnungen erreicht, wie sie aus der
DD 103 703 - Behältertransporteure im Sinne der vorliegenden Erfindung sind insbesondere um jeweils eine vertikale oder im wesentlichen vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbare Transportsterne einer Behältertransportstrecke, die zum Transport und dabei zum hängenden Transport von Behältern zwischen Maschinen oder Aggregaten einer Behälterbehandlungsanlage dienen. Ein Behältertransporteur ist im Sinne aber auch ein um eine vertikale oder um eine im Wesentlichen vertikale Maschinenachse umlaufender Rotor einer Behälterbehandlungsmaschine oder eines Behälterbehandlungsaggregates, beispielsweise einer Maschine oder eines Aggregates zum Reinigen, Sterilisieren, Füllen, Verschließen, Etikettieren oder Bedrucken von Behältern.
- "Behälter" sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen, Flaschen, Tuben, Pouches, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff, aber auch andere Packmittel, insbesondere auch solche die zum Abfüllen von pulverförmigen, granulatartigen, flüssigen oder viskosen Produkten geeignet sind. Das Antriebssystem eignet sich aber insbesondere für den Antrieb von Behältertransportstrecken, auf denen Behälter, vorzugsweise Flaschen aus Kunststoff, beispielsweise PET transportiert werden, die sich durch geringes Gewicht (Masse) auszeichnen.
- Durch die Verwendung nur eines Antriebs für einen der Behältertransporteure der Behältertransportstrecke ergibt sich neben einer Reduzierung des konstruktiven und steuerungstechnischen Aufwandes insbesondere auch eine Reduzierung des Bauvolumens bei den Behältertransporteuren, die erfindungsgemäß keinen eigenen Antriebsmotor aufweisen.
- Der Ausdruck "im Wesentlichen" bzw. "etwa" bzw. "ca." bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/-5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
- Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- in vereinfachter perspektivischer Draufsicht zwei an einem einen Anschlussoder Behälterübergabebereich unmittelbar aneinander anschließende Behältertransporteure umlaufender Bauart einer Behältertransportstrecke, zusammen mit einem Behälter an einem der Behältertransporteure;
- Fig. 2
- eine Draufsicht auf die beiden Behältertransporteure der Behältertransportstrecke der
Fig. 1 ; - Fig. 3
- in vergrößerter Darstellung ein Detail A der
Fig. 1 ; - Fig. 4
- in vergrößerter Teildarstellung und in Seitenansicht den Randbereich eines der beiden Behältertransporteure;
- Mag. Fig. 5 und 6
- in vereinfachter Funktionsdarstellung den Anschluss- oder Behälterübergabebereich zwischen zwei, nur teilweise dargestellten Behältertransporteuren einer Behältertransportstrecke, und zwar in unterschiedlichen Betriebszuständen;
- Mag. Fig. 7
- eine Darstellung eines Details A der
Fig. 5 ; - Mag. Fig. 8
- eine Darstellung eines Details A der
Fig. 6 ; - Fig. 9
- in vereinfachter Draufsicht drei jeweils an einem einen Anschluss- und Behälterübergabebereich unmittelbar aneinander anschließende Behältertransporteure umlaufender Bauart einer Behältertransportstrecke;
- Fig. 10
- eine Darstellung des Details A der
Fig. 9 ; - Fig. 11
- eine Darstellung des Details B der
Fig. 9 ; - Mag. Fig. 12
- eine vergrößerte Teildarstellung eines der Anschluss- oder Übergabebereiche zwischen den Behältertransporteuren der
Fig. 9 . - In den
Figuren 1 - 4 ist 1 eine nicht zur Erfindung gehörige Behältertransportstrecke zum Transportieren von Behältern 2 in einer Transportrichtung (Pfeile TR). Die Behälter 2 sind vorzugsweise solche aus Kunststoff bzw. PET (Polyethylenterephthalat). Die Behälter 2 sind beispielhaft als Flaschen dargestellt. Die Behältertransportstrecke 1 umfasst bei der dargestellten Ausführungsform zwei Behältertransporteure 3.1 und 3.2 umlaufender Bauart, d.h. Behältertransporteure 3.1 und 3.2, die jeweils an einem eigenen Maschinenelement oder an einer eigenen Tragsäule, die in derFigur 1 für den Behältertransporteur 3.2 mit 4 angedeutet ist, um eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Maschinenachse MA drehbar gelagert sind und während des Betriebes der Behältertransportstrecke 1 in Richtung der Pfeile TR um ihre Maschinenachse MA umlaufen. Bei der für dieFig. 1 gewählten Darstellung folgt der Behältertransporteur 3.2 in Transportrichtung (Pfeile TR) auf den Behältertransporteur 3.1. Die beiden im Wesentlichen identisch ausgebildeten Behältertransporteure 3.1 und 3.2 sind jeweils für einen hängenden Transport der Behälter 2 ausgebildet, d.h. sie weisen hierfür an ihrem Umfang in gleichmäßigen Teilungsabständen um die Maschinenachse MA verteilt eine Vielzahl von Behälterträgern oder Behälteraufnahmen 5 auf, die am Umfang eines Rotors oder eines speichenradartigen Tragrades 6 vorgesehen sind und an denen die Behälter 2 an einem am Behälterhals unterhalb ihrer Behälteröffnung 2.1 ausgebildeten Flansch oder Neck-Ring hängend gehalten sind, so dass sie mit ihren Behälterachsen parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse MA orientiert sind. Die Behälteraufnahmen 5 sind dabei beispielsweise Behälterklammern oder aber zum Umfang des jeweiligen Behältertransporteures 3.1 bzw. 3.2 hin offene Ausnehmungen, wie dies dem Fachmann bekannt ist. - Die beiden Behältertransporteure 3.1 und 3.2 laufen während des Betriebes der Transportstrecke 1 um ihre Maschinenachse MA synchron, aber gegenläufig um, und zwar bei der für die
Fig. 1 gewählten Darstellung der Behältertransporteur 3.1 im Gegenuhrzeigersinn und der Behältertransporteur 3.2 im Uhrzeigersinn, und zwar derart, dass immer dann, wenn eine Behälteraufnahme 5 des Behältertransporteurs 3.1 mit einem Behälter 2 den Behälterübergabebereich 7 erreicht hat, dort auch eine freie Behälteraufnahme 5 des Behältertransporteurs 3.2 zur Aufnahme dieses an den Behälterübergabebereich 7 geförderten Behälters 2 bereitsteht. - Eine Besonderheit besteht darin, dass nur ein Behältertransporteur der gesamten Behältertransportstrecke 1, beispielsweise nur der Behältertransporteur 3.2, einen eigenen elektromotorischen Antrieb aufweist oder mit einem eigenen elektromotorischen Antrieb verbunden ist, während weitere, dem Behältertransporteur 3.2 in Transportrichtung (Pfeile TR) vorausgehende oder nachfolgende Behältertransporteure, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform der Behältertransporteur 3.1 keinen eigenen Antriebsmotor aufweisen, sondern durch eine direkte, unmittelbare Drehmomentübertragung, die unmittelbar zwischen den Behältertransporteuren bzw. deren Rotoren oder Tragrädern 4 wirkt, vom Behältertransporteur 3.2 angetrieben werden.
- Die Drehmomentübertragung wird bei der in den
Fig. 1 - 4 dargestellten und nicht zur Erfindung gehörigen Ausführungsform durch zahnrad- oder zahnkranzartige, d.h. mechanische Verzahnungen 8 erreicht, die am Umfang der Behältertransporteure 3.1 und 3.2 bzw. deren Rotoren oder Tragräder 4 vorgesehen sind und die am Behälterübergabebereich 7 derart miteinander in Eingriff stehen, dass am Behälterübergabebereich 7 ständig jeweils wenigstens ein Zahn der Verzahnung 8 beispielsweise des Transportrades 3.2 in eine zwischen zwei Zähnen der Verzahnung 8 des Transportrades 3.1 gebildete Zahnlücke eingreift oder umgekehrt, so dass eine ständige, spielfreie oder im Wesentlichen spielfreie antriebsmäßige Verbindung zwischen den in Transportrichtung (Pfeile TR) aneinander anschließenden Behältertransporteuren 3.1 und 3.2 sowie auch zwischen eventuell weiteren Behältertransporteuren am jeweiligen Behälterübergabebereich 7 besteht. - Wie die Figuren zeigen, ist die jeweilige Verzahnung 8 bei der dargestellten Ausführungsform von einer Vielzahl von Segmenten 9 gebildet, die die Zähne der Verzahnung an ihrer bezogen auf die Maschinenachse MA radial außen liegenden Seite aufweisen und in Umfangsrichtung des jeweiligen Behältertransporteures aneinander anschließend am Umfang des betreffenden Rotors oder Tragrades 4 vorgesehen sind. Selbstverständlich kann die Verzahnung auch einstückig ausgebildet sein. Die Ausbildung ist weiterhin beispielsweise so getroffen, dass die jeweilige Verzahnung 8 oder der Fuß- oder Teilkreis dieser Verzahnung einen radialen Abstand von der zugehörigen Maschinenachse MA aufweist, der gleich oder im Wesentlichen gleich demjenigen radialen Abstand ist, den die Behälteraufnahmen 5 oder die Behälterachsen der an den Behälteraufnahmen 5 gehaltenen Behälter 2 von der Maschinenachse MA besitzen. Weiterhin ist die Ausbildung bevorzugt so getroffen, dass sich die jeweilige Verzahnung 8 in einer Achsrichtung parallel zur Maschinenachse in unmittelbarer Nähe der Behälteraufnahmen 7, d.h. in einem Abstand von den Behälteraufnahmen 5 befindet, der kleiner ist als die Höhe, die die Behälter 2 in Richtung ihrer Behälterachse aufweisen und damit auch kleiner ist als die Abmessung, die der von den Behältern 2 beim Transport eingenommene Bewegungsraum in dieser Achsrichtung besitzt.
- Bei der dargestellten Ausführungsform befindet sich die Verzahnung 8 jeweils oberhalb der Behälteraufnahmen 5 und auch oberhalb der Behälteröffnungen 2.1. Jede Verzahnung 8 ist dabei aber großzügig an jeder Behälteraufnahme 5 und damit an der Behälteröffnung 2.1 jedes an einer Behälteraufnahme 5 hängend gehaltenen Behälters 2 ausgespart, wie dies in den Figuren mit den jeweils am Übergang zwischen zwei Segmenten 9 gebildeten Aussparungen 10 gezeigt ist. Trotz dieser Aussparungen 10 ist gewährleistet, dass in jeder Dreh- oder Winkelstellung der Behältertransporteure 3.1 und 3.2 die Verzahnungen 8 der aneinander anschließenden Behältertransporteure 3.1 und 3.2 am Behälterübergabebereich 7 ständig zuverlässig miteinander kämmen und in Eingriff stehen. Der Behälterübergabebereich 7 bildet also auch denjenigen Bereich, an dem die Drehmomentübertragung erfolgt.
- Die am Umfang des Behältertransporteures 3.1 und 3.2 offenen Aussparungen 10 sind bei der dargestellten Ausführungsform teilkreis- oder halbkreisförmig ausgebildet, und zwar mit einem Radius, der gleich oder im Wesentlichen gleich dem Abstand ist, den zwei benachbarte Zähne der Verzahnung 8 voneinander aufweisen. Jede Aussparung 10 ist dabei von zwei Ausnehmungen gebildet, die am Übergang zwischen den Segmenten 9 vorgesehen sind und sich zu der jeweiligen Aussparung 10 ergänzen. Bevorzugt ist weiterhin der Rand jeder Aussparung 10 als Schräge so ausgeführt, dass der offene Bereich der Verzahnung 8 oberhalb der Behälteröffnung 2.1 des jeweiligen an einer Behälteraufnahme 5 gehaltenen Behälters 2 vergrößert ist. Durch die Aussparungen 10 wird u.a. verhindert, dass beim Kämmen der Verzahnungen 8 anfallender Abrieb in die Behälter 2 gelangt. Letzteres kann auch durch eine zwischen der jeweiligen Verzahnung 8 und der Behälteraufnahme 5 vorgesehene und die Behälteröffnungen 2.1 gegenüber der Verzahnung 8 schützende Abdeckung erreicht werden, beispielsweise durch ein ringförmiges Abdeckblech, welches ebenfalls an dem speichenradartigen Tragrad 6 des jeweiligen Behältertransporteures 3.1 bzw. 3.2 achsgleich mit der Maschinenachse MA befestigt ist und beispielsweise durchgehend oder segmentiert ausgeführt ist.
- Die Aussparungen 10 können jedoch auch abweichend ausgebildet sein, wobei wesentlich ist, dass die Aussparungen 10 eine Größe aufweisen, die mindestens dem Durchmesser des Behälterhalses entspricht.
- Die vorstehend beschriebene Ausbildung der Behältertransporteure 3.1 und 3.2 mit den Verzahnungen 8 ermöglicht nicht nur die Drehmomentübertragung von dem mit einem Antrieb ausgestatteten Behältertransporteur, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform von dem Behältertransporteur 3.2, auf einen motorlosen Behältertransporteur, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform auf den Behältertransporteur 3.1 in besonders einfacher Weise, sondern ermöglicht es auch, den Raum oberhalb und unterhalb der Behältertransporteure 3.1 und 3.2 von jeglichen antriebsmäßigen Verbindungen zwischen den in Transportrichtung aufeinanderfolgenden Behältertransporteuren frei zu halten und dabei insbesondere auch die zur Lagerung der Behältertransporteure 3.1 und 3.2 dienenden Maschinenelemente oder Maschinengestelle 4 säulenartig mit einem Durchmesser auszubilden, der deutlich kleiner ist als derjenige Durchmesser, den die Behältertransporteure 3.1 und 3.2 aufweisen.
- Anstelle der zahnradartigen Verzahnungen 8 können auch andere Maschinenelemente verwendet werden, die eine unmittelbare und spielfreie oder im Wesentlichen spielfreie Drehmomentübertragung, genauer Übertragung einer Umfangskraft zwischen den in Transportrichtung aneinander anschließenden Behältertransporteuren 3.1 und 3.2 ermöglichen, und zwar wiederum derart, dass durch diese Drehmoment- oder Umfangskraftübertragung die in Transportrichtung (Pfeile TR) aneinander anschließenden Behältertransporteure jeweils eine entgegengesetzte Drehrichtung aufweisen, wie dies für die Übergabe der Behälter 2 von dem einen Behältertransporteur 3.1 an den folgenden Behältertransporteur 3.2 am Behälterübergabebereich 7 erforderlich ist.
- Zur besseren Lesbarkeit wird nachfolgend sowohl in der Beschreibung, als auch in den Ansprüchen lediglich von einer Drehmomentübertragung oder sinngemäß gesprochen, worunter im Rahmen der vorliegenden Anmeldung aber ausdrücklich immer auch die physikalisch richtigere Übertragung von Umfangskräften zu verstehen ist.
- Die
Fig. 5 - 8 zeigen in schematischer Darstellung erfindungsgemäß eine Drehmomentübertragung mit Hilfe von Magneten 11, insbesondere mit Hilfe von Permanentmagneten, die am Umfang der Behältertransporteure 3.1 und 3.2, beispielsweise wiederum oberhalb der Behälteraufnahmen 5 vorgesehen sind. Die Behälteraufnahmen 5 sind in denFig. 5 - 8 nur sehr vereinfacht als zum Umfang der Behältertransporteure 3.1 und 3.2 in offene Aussparungen dargestellt. - Die Magnete 11 bilden wirkungsmäßig eine magnetische Verzahnung 12 am Behältertransporteur 3.1 und eine magnetische Verzahnung 13 am Behältertransporteur 3.2. Die Magnete 11 der magnetischen Verzahnungen 12 und 13 wirken über einen Magnetspalt, der an dem jeweiligen Behälterübergabebereich 7 bzw. an einem dortigen Drehmoment-Übertragungsbereich gebildet ist, in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise zur Übertragung des Drehmomentes von dem den Antriebsmotor aufweisenden Behältertransporteur, beispielsweise von dem Behältertransporteur 3.2, auf den keinen Antriebsmotor aufweisenden Behältertransporteur, beispielsweise auf den Behältertransporteur 3.1 zusammen. Der Behälterübergabebereich 7 bildet wiederum denjenigen Bereich, an dem die Drehmomentübertragung erfolgt.
- Der einfacheren Darstellung wegen ist in den
Fig. 5 - 8 davon ausgegangen, dass dieser Magnetspalt am Umfang der Behältertransporteure 3.1 und 3.2 gebildet ist und sich radial oder im Wesentlichen radial zu den Maschinenachsen MA erstreckt. - Die Magnete 11 jeder magnetischen Verzahnung 12 und 13 sind jeweils in Gruppen 12.1 (magnetische Verzahnung 12) bzw. in Gruppen 13.1 (magnetische Verzahnung 13) angeordnet, wobei diese Gruppen 12.1 und 13.1 beispielsweise jeweils dieselbe Anzahl von Magneten 11 aufweisen, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform jeweils drei Magnete 11. Weiterhin sind die Magnete 11 in jeder Gruppe 12.1 und 13.1 so ausgebildet bzw. angeordnet, dass die Gruppen 12.1 und 13.1 jeweils an ihrer Seite, die am Behälterübergabebereich 7 den Magnetspalt bildet, d.h. beispielsweise am Umfang der Behältertransporteure 3.1 bzw. 3.2 in Dreh- oder Transportrichtung (Pfeile TR) eine Polfolge aufweisen, in der die Polarität der Magnete 11 von Magnet zu Magnet wechselt. Die Magnete 11 in der Polfolge der Gruppen 12.1 sind dabei entgegengesetzt zu den Magneten 11 in der Polfolge der Gruppen 13.1 gepolt. Bei jeder Gruppe 12.1 sind also der bezogen auf die Drehoder Transportrichtung (Pfeil TR) erste Magnet 11 mit einer ersten Polarität, der nächstfolgende Magnet 11 mit einer zweiten der ersten entgegengesetzten Polarität und der nächstfolgende Magnet 11 wiederum mit der ersten Polarität an der den Magnetspalt bildenden Seite, z.B. am Umfang des Behältertransporteures 3.1 angeordnet. Bei jeder Gruppe 13.1 sind umgekehrt der bezogen auf die Dreh- oder Transportrichtung (Pfeil TR) erste Magnet 11 mit der zweiten Polarität, der nächstfolgende Magnet 11 mit der ersten Polarität und der nächstfolgende Magnet 11 wiederum mit der zweiten Polarität an der den Magnetspalt bildenden Seite, z.B. am Umfang des Behältertransporteures 3.1 angeordnet. Dabei sind beispielsweise die erste Polarität der Südpol S und die zweite Polarität der Nordpol N.
- Es versteht sich, dass die Anzahl der Magnete 11 in den Gruppen 12.1 und 13.1 von Drei abweichen kann, wobei aber auch dann die Folge der abwechselnd unterschiedlichen Pole der Magnete 11 an den den Magnetspalt bildenden Seiten der Gruppen 12.1 und 13.1, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform am Umfang des jeweiligen Behältertransporteures 3.1 und 3.2 besteht. Der Teilungsabstand der Gruppen 12.1, d.h. der Abstand, den die Gruppen 12.1 von einander aufweisen, ist gleich dem Teilungsabstand der Gruppen 13.1. Die Anzahl der Gruppen 12.1 und 13.1 ist bevorzugt an den Behältertransporteuren 3.1 und 3.2 identisch.
- Die Anordnung ist weiterhin so getroffen, dass zwischen den einzelnen in Transportrichtung (Pfeil TR) aufeinanderfolgenden Gruppen 12.1 und ebenso zwischen den in Transportrichtung (Pfeil TR) aufeinanderfolgenden Gruppen 13.1 ein Zwischenraum oder eine Unterbrechung 14 gebildet ist, an der sich jeweils eine Behälteraufnahme 5 befindet. Weiterhin weisen die Pole der Magnete 11 in den Gruppen 12.1 in Dreh- oder Transportrichtung einen größeren gegenseitigen Abstand voneinander auf als die Pole der Magnete 11 der Gruppen 13.1, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform sind die Magnete 11 in den Gruppen 13.1 jeweils unmittelbar aneinander anschließend vorgesehen, während die Magnete 11 der Gruppen 12.1 einen gegenseitigen Abstand a besitzen, wie dies insbesondere in der
Fig. 7 deutlich erkennbar ist. - Wie insbesondere auch die
Fig. 7 und 8 zeigen, wirken zu jedem Zeitpunkt bzw. in jeder Drehstellung des umlaufend angetriebenen Behältertransporteures 3.2 mehrere Magnete 11 der magnetischen Verzahnung 13 mit Magneten 11 entgegengesetzter Polarität der magnetischen Verzahnung 12 zusammen. Dies ist in denFig. 7 und 8 mit den Doppellinien 15 angedeutet, so dass über die zwischen den Magneten 11 wirkenden magnetischen Kräfte eine Drehmomentübertragung vom Behältertransporteur 3.2 auf den Behältertransporteur 3.1 erfolgt, letzterer also mit dem Behältertransporteur 3.2 mitbewegt wird, und zwar in einer zur Drehrichtung des Behältertransporteures 3.2 entgegengesetzten Drehrichtung. Durch den unterschiedlichen Abstand der Pole der Magnete 11 in den Gruppen 12.1 und 13.1 werden weiterhin zwischen den magnetischen Verzahnungen 12 und 13 abstoßende Magnetkräfte erreicht, wie dies in denFig. 7 und 8 mit den Einfachlinien 16 angedeutet ist. Diese abstoßenden Magnetkräfte sind in der Regel kleiner als die die Drehmomentübertragung bewirkenden Magnetkräfte (Doppellinien 15). - Die abstoßenden Magnetkräfte (Einfachlinien 16) bewirken aber eine erhöhte "Steifigkeit" der Drehmomentübertragung, d.h. es wird ein Reduzierung der, bei rein magnetischer Drehmomentübertragung unabdingbaren Restelastizität des Antriebs erreicht.
- Ein Vorteil der magnetischen Drehmomentübertragung besteht u.a. darin, dass ein Abrieb an den miteinander zusammenwirkenden magnetischen Verzahnungen 12 und 13 nicht auftritt. Insbesondere dann, wenn sich die magnetischen Verzahnungen 12 und 13 bzw. der zwischen diesen Verzahnungen gebildete Magnetspalt unterhalb der Behälteröffnungen 2.1 der an den Aufnahmen 5 angeordneten Behälter 2 befinden, kann auf eine die Behälteröffnungen 2.1 schützende Abdeckung verzichtet werden.
- Die
Fig. 9 -11 beziehen sich auf eine nicht erfindungsgemäße Behältertransportstrecke 1a, die drei in der Transportrichtung (Pfeile TR) jeweils an einem Behälterübergabebereich 7 (Detaildarstellungen derFiguren 10 und11 ) aneinander anschließende Behältertransporteure 3.1, 3.2 und 3.3 aufweist. Jeder Behältertransporteur umfasst wiederum ein an einem Maschinengestell um eine vertikale Maschinenachse MA drehbar gelagertes Tragrad, 6 an dessen Umfang die Behälteraufnahmen 5 für eine hängende Halterung der vorzugsweise als Flaschen ausgebildeten Behälter 2 an ihrem Neck-Ring ausgebildet sind. - Wie die
Fig. 12 beispielhaft für eine erfindungsgemäße Ausführungsvariante der Behälterbehandlungsstrecke 1a zeigt, sind die Behälteraufnahmen 5 in der dem Fachmann bekannten Weise klammer- oder greiferartig mit jeweils zwei schwenkbar gelagerten und durch eine Feder 17 vorgespannten Greiferarmen 18 und 19 ausgeführt, die in ihrer Schließstellung den jeweiligen als Flasche ausgebildeten Behälter 2 am Flaschenhals klammerartig halten. Die Behälteraufnahmen mit ihren Tragarmen 18 und 19 und der zugehörigen Feder 17 sind jeweils als komplette Baueinheiten am Umfang des betreffenden Tragrades 6 vorgesehen, so dass die Behälteraufnahmen 5 radial über die Umfangsfläche des Tragrades 6 vorstehen. - Auch bei der Behältertransportstrecke 1a weist wiederum nur einer der Behältertransporteure, beispielsweise der Behältertransporteur 3.2, einen eigenen elektrischen Antrieb auf, während die übrigen Behältertransporteure, d.h. beispielsweise der dem Behältertransporteur 3.2 in Transportrichtung (Pfeile TR) vorausgehende und der dem Behältertransporteur 3.2 in Transportrichtung (Pfeile TR) nachfolgende Behältertransporteur 3.3 keinen eigenen Antriebsmotor aufweisen, sondern am jeweiligen Behälterübergabebereich 7 durch die dort gebildete Drehmomentübertragung von dem den Antriebsmotor aufweisenden Behältertransporteur, beispielsweise von dem Behältertransporteur 3.2 angetrieben sind.
- Es versteht sich von selbst, dass es bei anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindungen auch vorgesehen sein kann, bei mehreren vorhandenen Behältertransporteuren nicht nur einen sondern auch zwei oder mehr aber nicht alle dieser Behältertransporteure mit einem eigenen elektrischen Antrieb auszustatten, so dass zumindest ein Behältertransporteur ohne eigenen Antrieb ausgeführt ist und mittels der erfindungsgemäß vorgestellten magnetischen Drehmomentübertragung angetrieben oder bewegt wird.
- Die Drehmomentübertragung wird bei der Behältertransportstrecke 1a letztlich wiederum durch Magnetkraft erzeugt. Hierfür sind bei zwei in Transportrichtung (Pfeile TR) aneinander anschließenden Behältertransporteuren einer dieser Transporteure, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform die Behältertransporteure 3.1 und 3.3 an ihrem Umfang jeweils mit einer Art Verzahnung 20 versehen, die eine Vielzahl von jeweils paarweise angeordneten Zähnen 21 aufweist, wobei zwischen den Zähnen 21 jedes dieser Zahnpaare jeweils eine Lücke 22 gebildet ist.
- Jedes Zahnpaar mit den beiden Zähnen 21 und der zwischen diesen Zähnen gebildete Lücke 22 ist als Platine 23 am Umfang des betreffenden Tragrades 6 so befestigt, dass es mit seinen Zähnen 21 radial zur Maschinenachse MA über den Umfang des Tragrades 6 vorsteht. Wie insbesondere die
Fig. 10 und11 zeigen, ist die Verzahnung 20 derart unterbrochen, dass sich in Draufsicht auf den Behältertransporteur 3.1 und 3.3 zwischen zwei Zahnpaaren oder Platinen 23 eine Behälteraufnahme 5 befindet, und zwar im selben Teilungsabstand von den beiden Lücken 22 benachbarter Platinen 23, wobei dieser Teilungsabstand auch dem halben Abstand zweier in Drehrichtung des Behältertransporteurs 3.1 bzw. 3.3 aufeinanderfolgenden Lücken 22 der Verzahnung 21 entspricht. - Es ist jedoch nicht zwingend, dass der Teilungsabstand auch dem halben Abstand zweier in Drehrichtung des Behältertransporteurs 3.1 bzw. 3.3 aufeinander folgenden Lücken 22 der Verzahnung 21 entspricht. In Fällen, bei denen die Behälteraufnahmen einen größeren Abstand voneinander aufweisen, ist es auch möglich, dass mehrere Zähne 21 und/oder Lücken 22 zwischen zwei Behälteraufnahmen angeordnet werden können.
- Der andere, am jeweiligen Behälterübergabebereich 7 anschließende Behältertransporteur, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform der Behältertransporteur 3.2 weist eine Verzahnung 24 auf, die von mehreren fingerartigen, radial über den Umfang des betreffenden Tragrades 6 wegstehenden Zähnen 25 gebildet ist, deren gegenseitiger Teilungsabstand dem Teilungsabstand der Lücken 22 der Verzahnung 20 entspricht, so dass am jeweiligen Behälterübergabebereich 7, der auch der Drehmomentübertragungsbereich ist, zu jedem Zeitpunkt und in jeder Drehstellung der Behältertransporteure 3.1 - 3.3 zumindest jeweils ein Zahn 25 in eine Lücke 22 eingreift. Die Anzahl der Zähne 25 ist bevorzugt gleich der Anzahl der Lücken 22. Zwischen zwei in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden Zähnen 25 ist in Draufsicht auf den betreffenden Behältertransporteur, nämlich auf den Behältertransporteur 3.2 jeweils eine Behälteraufnahme 5 vorgesehen, und zwar, beim dargestellten Ausführungsbeispiel, in demselben Teilungsabstand von beiden benachbarten Zähnen 25. Die beiden Verzahnungen 20 und 24, die sich beispielsweise auf einem Niveau unterhalb der Behälteröffnungen 2.1 befinden, sind bei der dargestellten Ausführungsform keine Verzahnungen, bei denen die Drehmomentübertragung mechanisch dadurch erfolgt, dass die Zähne 25 gegen die Flanken der Zähne 21 anliegen.
- Die Drehmomentübertragung im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach
Figur 12 erfolgt vielmehr durch Magnetkräfte, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung der Behältertransporteure 3.1 - 3.3 zwischen den Zähnen 21 und 25 wirken. Hierfür sind an den Zähnen 21 und 25 Permanentmagnete 11 vorgesehen, und zwar derart, dass der Permanentmagnet 11 jedes in eine Lücke 22 eingreifenden Zahnes 25 mit seinen Polen jeweils einem an einem Zahn 21 vorgesehenen Permanentmagneten 11 zugewandt ist, der dieselbe Polarität aufweist, d.h. der Südpol S des Permanentmagneten 11 des Zahnes 25 ist dem Südpol S des Permanentmagneten 11 an einem die Lücke 22 bildenden Zahn 21 und der Nordpol N des Permanentmagneten 11 des Zahnes 25 ist dem Nordpol N des Permanentmagneten 11 am anderen die Lücke 22 bildenden Zahnes 21 zugewandt, wie dies auch in derFig. 12 dargestellt ist. Hierdurch ergeben sich zwischen den beiden Verzahnungen 20 und 24 und deren Zähne 21 und 25 abstoßende und jeweils im Wesentlichen tangential zur Drehrichtung der Behältertransporteure 3.1, 3.2 und 3.3 wirkende Magnetkräfte. Damit wird eine Drehmomentübertragung zwischen den Verzahnungen 20 und 24 erreicht, ohne dass sich die Zähne 21 und 25 berühren, vielmehr verbleibt zwischen jedem in eine Lücke 22 eingreifenden Zahn 25 und den Zähnen 21 ein Spalt oder Magnetspalt 26, wodurch insbesondere ein mechanischer Abrieb beim Zusammenwirken der Verzahnungen 20 und 24 bzw. bei der Drehmomentübertragung vermieden wird. - Bei der die magnetischen Verzahnungen 12 und 13 bzw. 20 und 24 aufweisenden Behältertransportstrecke 1 und 1a gilt ebenfalls, dass durch die Anordnung der magnetischen Verzahnungen 12 und 13 bzw. 20 und 24 in unmittelbarer Nähe der Behälteraufnahmen 5, d.h. in einem Abstand von den Behälteraufnahmen 5, der kleiner ist als die Höhe der Behälter 2 und damit auch kleiner ist als die Abmessung, die der Bewegungsraum der Behälter 2 in der Achsrichtung parallel zur Maschinenachse MA aufweist, das Maschinengestellt zur Lagerung der Behältertransporteure 3.1 - 3.3 säulenartig mit einem gegenüber dem Behältertransporteur stark reduzierten Durchmesser ausgeführt werden kann und sich unterhalb der Behältertransporteure 3.1 - 3.3 ein für Reinigungs-, Wartungsund Reparaturzwecke gut zugänglicher Raum ergibt.
- Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind. So wurde vorstehend angenommen, dass die Behältertransporteure 3.1 - 3.3 Transportsterne der Behältertransportstrecke 1 sind. Grundsätzlich kann aber auch wenigstens einer der Behältertransporteure 3.1 - 3.3 das umlaufende Transportelement (Rotor) einer Behälterbehandlungsmaschine oder eines Behälterbehandlungsaggregates sein, beispielsweise einer Maschine oder eines Aggregates zum Reinigen, Sterilisieren, Füllen oder eines Aggregates oder einer Maschine um Ausstatten von Behältern, beispielsweise zum Etikettieren oder Bedrucken von Behältern usw. Dieses Transportelement der betreffenden Maschine oder des betreffenden Aggregates ist dabei dann ebenfalls letztlich Bestandteil einer Behältertransportstrecke, nämlich Teil der Behältertransportstrecke, auf dem die Behälter durch die Maschine bewegt werden.
- Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die Behältertransporteure 3.1 - 3.3 für eine hängende Aufnahme der Behälter 2 an den Behälteraufnahmen 5 ausgebildet sind. Grundsätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass zumindest ein Behältertransporteur so ausgeführt ist, dass dort die Behälter 2 mit ihrem Boden auf wenigstens einer Behälterstandfläche aufstehend und/oder anderweitig am Behältertransporteur gehalten sind.
- Vorstehend wurde davon ausgegangen, dass die Tragräder 6 mittig gelagert werden. Dieses ist jedoch nicht zwingend. Ebenfalls ist es möglich, die Tragräder 6 ringartig auszubilden und an ihrem Umfang zu lagern, wodurch sich beispielsweise eine größere Freiheit zur Gestaltung des inneren Bauraums ergibt.
-
- 1
- Behältertransportstrecke
- 2
- Behälter
- 2.1
- Behälteröffnung
- 3.1, 3.2
- Behältertransporteur
- 4
- Maschinengestell
- 5
- Behälteraufnahme
- 6
- Tragrad
- 7
- Behälterübergabebereich
- 8
- Verzahnung
- 9
- Segment
- 10
- Aussparung
- 11
- Magnet
- 12, 13
- magnetische Verzahnung
- 12.1, 13.1
- Gruppe
- 14
- Unterbrechung
- 15, 16
- Linie
- 17
- Feder
- 18, 19
- Tragarm
- 20
- Verzahnung
- 21
- Zähne
- 22
- Lücke
- 23
- Zahnpaar
- 24
- Verzahnung
- 25
- Zahn
- 26
- Spalt
- a
- Abstand
- TR
- Transport- oder Drehrichtung
- MA
- Maschinenachse
Claims (17)
- Behältertransportstrecke (1, 1a) mit wenigstens zwei an einem Behälterübergabebereich (7) aneinander anschließenden und jeweils um eine Maschinenachse (MA), vorzugsweise um eine vertikale oder im Wesentlichen vertikale Maschinenachse (MA), in einer gegenläufigen Drehbewegung umlaufend antreibbaren rotor- und/oder sternradartigen Behältertransporteuren (3.1, 3.2, 3.3), mit Aufnahmen (5) an den Behältertransporteuren (3.1, 3.2, 3.3) zum Halten und Transportieren der Behälter (2) in einer Transportrichtung (TR), sowie mit einem Antriebssystem mit einem Antrieb für Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3), wobei die Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3) für die gegenläufige Drehbewegung an ihrem Umfang oder an einem dortigen Drehmomentübertragungsbereich durch eine Drehmomentübertragung antriebsmäßig unmittelbar verbunden sind, und dass nur einer der wenigstens zwei Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3) den Antrieb aufweist, wobei die Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3) an ihrem Umfang mit Verzahnungen (8; 12, 13; 20, 24) versehen sind, die für die Drehmomentübertragung zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen über wenigstens einen Magnetspalt (26) zusammenwirkende magnetische oder magnetisch wirkende Verzahnungen (12, 13; 20, 24) sind, die die Drehmomentübertragung durch Magnetkraft bewirken und hierfür jeweils eine Vielzahl von Magneten (11), bevorzugt eine Vielzahl von Permanentmagneten aufweisen.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (11) der magnetischen Verzahnungen (12, 13; 20, 24) in Umfangs- und/oder Drehrichtung (TR) des jeweiligen Behältertransporteurs (3.1, 3.2, 3.3) eine Polfolge mit wechselnden unterschiedlichen Magnetpolen bilden.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (11) der magnetischen Verzahnungen (12, 13) jeweils Gruppen (12.1, 13.1) bilden, in denen die Magnete (11) und deren Pole in Drehrichtung (TR) des jeweiligen Behältertransporteurs (3.1, 3.2) auf einander folgend oder aneinander anschließend angeordnet sind.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete in den Gruppen (12.1) der magnetischen Verzahnung (12) eines Behältertransporteurs (3.1) jeweils eine entgegengesetzte Polarität zu den entsprechenden Magneten (11) in den Gruppen (13.1) der magnetischen Verzahnung (13) des anderen Behältertransporteurs (3.2) aufweisen.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Umfangs- oder Drehrichtung (TR) aufeinander folgenden Gruppen (12.1, 13.1) jeder magnetischen Verzahnung (12, 13) voneinander beabstandet sind, und dadurch die Unterbrechungen (14) im Bereich der Behälteraufnahmen (5) bilden.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach einem der Ansprüche 3 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (11) oder die Magnetpole in den Gruppen (12.1) der magnetischen Verzahnung (12) an einem Behältertransporteur (3.1) einen Abstand (a) voneinander aufweisen, der unterschiedlich von dem Abstand der Magnete (11) oder der Magnetpole in den Gruppen (13.1) der magnetischen Verzahnung (13) am anderen Behältertransporteur (3.2) ist.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete (11) der magnetischen Verzahnungen (20, 24) derart angeordnet und/oder gepolt sind, dass am Drehmomentübertragungsbereich zwischen zwei in Transportrichtung (TR) aneinander anschließenden Behältertransporteuren (3.1, 3.2, 3.3) jedem Magnetpol an einem Behältertransporteur (3.2) jeweils ein Magnetpol gleicher Polarität am anschließenden Behältertransporteur (3.1, 3.3) gegenüberliegt, und zwar in einer Achsrichtung tangential oder im Wesentlichen tangential zur Drehrichtung der Behältertransporteure (3.1 - 3.3).
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei wenigstens zwei in Transportrichtung (TR) aneinander anschließenden Behältertransporteuren (3.1; 3.2, 3.3) die magnetische Verzahnung (20) an einem Behältertransporteur (3.1, 3.3) eine Vielzahl von jeweils paarweise angeordneten und zwischen sich eine Lücke (22) bildenden Zähnen (21) aufweist und die Verzahnung am anschließenden Behältertransporteur (3.2) von einer Vielzahl von Zähnen (25) gebildet ist, die jeweils am Drehmomentübertragungsbereich oder am Behälterübergabebereich (7) in die Lücken (22) eingreifen, und dass an den die Lücken (22) bildenden Zähnen (21) und an den in die Lücken (22) eingreifenden Zähnen (25) die Magnetpole vorgesehen sind, vorzugsweise erzeugt durch an den Zähnen (21, 25) angeordnete und mit ihren Polen tangential oder im Wesentlichen tangential zur Drehrichtung (TR) der Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3) orientierte Permanentmagnete (11).
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (25) am anschließenden Behältertransporteur (3.2) jeweils ohne mechanische Berührung in die Lücken (22) eingreifen, und zwar unter Ausbildung eines Magnetspaltes (26) zwischen diesen Zähnen (25) und den die jeweilige Lücke (22) bildenden Zähnen (21).
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3) für die Drehmomentübertragung am Behälterübergabebereich (7) antriebsmäßig verbunden sind.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verzahnungen (8; 12, 13; 20, 24) in einer Achsrichtung parallel oder im Wesentlichen parallel zur Maschinenachse (MA) oberhalb oder unterhalb der Behälteraufnahmen (5) und/oder in einem radialen Abstand von der jeweiligen Maschinenachse (MA) befinden, der gleich oder im Wesentlichen gleich demjenigen Abstand ist, den die Behälteraufnahmen (5) oder die Achsen der an den Behälteraufnahmen vorgesehenen Behälter (2) von der Maschinenachse (MA) aufweisen.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen (8; 12, 13; 20, 24) an den Behälteraufnahmen (5) jeweils eine Aussparung (10) oder Unterbrechung (14) aufweisen.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungen mechanische oder zahnrad- oder zahnkranzartige Verzahnungen (8) sind.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Antriebsmotor für die Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3).
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3) Transportsterne sind, und/oder dass wenigstens ein Behältertransporteur das Transportelement oder der Rotor einer Behälterbehandlungsmaschine ist.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Behältertransporteure (3.1, 3.2, 3.3) für eine hängende Aufnahme der Behälter (2) an den Behälteraufnahmen (5) ausgebildet ist.
- Behältertransportstrecke (1, 1a) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie für den Transport von Behältern (2) aus Kunststoff, vorzugsweise aus PET, beispielsweise für den Transport von Flaschen, vorzugsweise von Flaschen aus PET ausgebildet ist.
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